Moldflow-4網(wǎng)格劃分及修復(fù)

Moldflow網(wǎng)格劃分及修復(fù)有限元法原理

Moldflow中將這些單元稱為Mesh〔網(wǎng)格〕

網(wǎng)格是整個(gè)數(shù)值計(jì)算的根底，所以網(wǎng)格劃分十分重要。網(wǎng)格的三種類型1、中面網(wǎng)格〔Midplane〕中面網(wǎng)格有三節(jié)點(diǎn)的三角形單元組成，網(wǎng)格創(chuàng)立在模型壁厚中間處，形成單層網(wǎng)格。在創(chuàng)立網(wǎng)格過(guò)程中要實(shí)時(shí)提取模型的壁厚信息，并賦予相應(yīng)的三角形單元。中面網(wǎng)格優(yōu)點(diǎn)為分析速度快，效率高，適用于薄殼類零件。網(wǎng)格的三種類型2、外表網(wǎng)格〔Fusion〕外表網(wǎng)格也由三角形單元組成，但是同中面網(wǎng)格不同，它創(chuàng)立在模型的上下外表。外表網(wǎng)格適用于相對(duì)較厚或者取中面較困難零件。網(wǎng)格的三種類型3、實(shí)體網(wǎng)格〔3D〕由四節(jié)點(diǎn)四面體單元構(gòu)成，每個(gè)四面體單元又是由四個(gè)中面網(wǎng)格模型的三角形單元組成。其優(yōu)點(diǎn)為計(jì)算更為精確，可較好的模擬三維流動(dòng)。網(wǎng)格的劃分方法將已經(jīng)創(chuàng)立好模型導(dǎo)入在彈出對(duì)話框中選擇網(wǎng)格類型、單位制等雙擊CreateMesh〔創(chuàng)立網(wǎng)格〕圖標(biāo)，彈出網(wǎng)格創(chuàng)立對(duì)話框，設(shè)置合理的單元屬性后，單擊GenerateMesh，生成網(wǎng)格網(wǎng)格劃分過(guò)程例子例子將已經(jīng)創(chuàng)立好模型導(dǎo)入單擊File－Import，在彈出對(duì)話框中選擇要導(dǎo)入模型。選擇網(wǎng)格類型及單位制，點(diǎn)擊OK導(dǎo)入模型如以下圖所示單擊“Studytask”窗口中CreateMesh按鈕〔或選擇菜單Mesh－GenerateMesh；或單擊工具條按鈕〕彈出網(wǎng)格生成對(duì)話框，如以下圖網(wǎng)格劃分預(yù)覽點(diǎn)擊Generatemesh，產(chǎn)生網(wǎng)格如圖選擇菜單Mesh－MeshStatistics，劃分好網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)情況如以下圖。實(shí)體個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)單元邊信息自由邊是指一個(gè)三角形或3D單元的某一邊沒(méi)有與其它單元共用。在外表網(wǎng)格(Fusion)及3D網(wǎng)格自由邊應(yīng)為0交疊邊是指兩個(gè)三角形單元或3D單元所共有的一條邊，在外表網(wǎng)格(Fusion)只存在交疊邊。非交疊邊是指由兩個(gè)以上的三角形或3D單元共有一條邊。在外表網(wǎng)格(Fusion)非交疊邊必須為0。單元定向及交叉信息單元的交叉及重疊均是不容許的三角形單元縱橫比信息三角形單元縱橫比是指三角形單元的長(zhǎng)高兩個(gè)方向的極限尺寸之比?？v橫比對(duì)分析計(jì)算結(jié)果影響很大。一般在中面網(wǎng)格或外表網(wǎng)格分析中，縱橫比推薦極大值不超過(guò)20，在3D網(wǎng)格中，縱橫比推薦極大值極小值分別為50和5，平均應(yīng)該為15左右。單元匹配率匹配率僅針對(duì)外表網(wǎng)格，表示上下外表單元相匹配程度。對(duì)于Flow分析，單元匹配率應(yīng)大于85％，低于50％根本無(wú)法計(jì)算。對(duì)于Warp分析，單元匹配率同樣應(yīng)大于85。如果單元匹配率太低應(yīng)該重新劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分及添加實(shí)例增加內(nèi)容：Moldflow為先劃網(wǎng)格，然后診斷，然后修補(bǔ)問(wèn)題網(wǎng)格！但導(dǎo)入的復(fù)雜模型一般都有很多問(wèn)題，Moldflow提供的網(wǎng)格修補(bǔ)工具對(duì)復(fù)雜模型修補(bǔ)困難，工作量極大！強(qiáng)烈建議采用其它CAE前處理軟件進(jìn)行網(wǎng)格處理〔如HyperMesh等專業(yè)前處理軟件〕，可先修補(bǔ)模型再劃網(wǎng)格網(wǎng)格編輯工具導(dǎo)入的IGES模型〔或其它模型〕某些信息會(huì)喪失〔點(diǎn)、線、面〕等某些信息會(huì)增加某些信息會(huì)錯(cuò)誤IGES〔或其它〕模型直接導(dǎo)入后不進(jìn)行模型修補(bǔ)，網(wǎng)格劃分后勢(shì)必產(chǎn)生很多問(wèn)題！喪失了面增加了面線別離網(wǎng)格編輯工具經(jīng)過(guò)網(wǎng)格信息統(tǒng)計(jì)，一般會(huì)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格存在一些問(wèn)題，此時(shí)需要利用Moldflow提供的網(wǎng)格編輯工具對(duì)缺陷網(wǎng)格進(jìn)行處理〔20種修補(bǔ)工具〕。點(diǎn)擊Mesh－MeshTools運(yùn)行，彈出如下對(duì)話框自動(dòng)修補(bǔ)自動(dòng)修補(bǔ)對(duì)外表模型很有效，能自動(dòng)搜索并處理模型網(wǎng)格中存在的單元交叉及單元重疊問(wèn)題，同時(shí)可以改進(jìn)單元的縱橫比。自動(dòng)修補(bǔ)可屢次使用，但不能期待該功能可以處理所有問(wèn)題處理縱橫比〔FixAspectRatio〕可以有效降低網(wǎng)格的最大縱橫比，并接近所給出的目標(biāo)值全部合并〔GlobalMerge)可以合并所有間距小于合并容差的節(jié)點(diǎn)合并節(jié)點(diǎn)〔Mergenodes)可將多個(gè)起始節(jié)點(diǎn)向一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)合并〔需在對(duì)話框中輸入目標(biāo)節(jié)點(diǎn)及起始節(jié)點(diǎn))。中選擇多個(gè)起始節(jié)點(diǎn)時(shí)要按住Ctrl鍵依次選擇。交換共用邊〔SwapEdge〕可交換兩相鄰三角形單元共用邊，可利用此功能降低縱橫比。需要在對(duì)話框中依次選擇兩個(gè)三角形單元節(jié)點(diǎn)匹配〔Matchnode):在手工修改大量網(wǎng)格之后，利用節(jié)點(diǎn)匹配功能可以重新建立良好的網(wǎng)格匹配，將網(wǎng)格模型中的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)投影到另一個(gè)面的指定三角形單元上。通過(guò)下拉對(duì)話框選擇節(jié)點(diǎn)及三角形單元對(duì)某區(qū)域網(wǎng)格重新劃分〔RemeshArea〕：對(duì)已經(jīng)劃分好網(wǎng)格的模型的某一區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格重新劃分。可對(duì)模型局部進(jìn)行網(wǎng)格加密或稀疏。需要選擇重新劃分區(qū)域并指定網(wǎng)格劃分目標(biāo)值插入節(jié)點(diǎn)〔InsertNodes〕：在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間插入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，用以消除縱橫比不理想的單元?！部山Y(jié)合合并節(jié)點(diǎn)所有〕需要選擇兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)〔MoveNodes〕：可以將一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)按照給定的絕對(duì)或相對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)。排列節(jié)點(diǎn)〔AlignNodes〕可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的重新排列。先選擇兩個(gè)基點(diǎn)以確定一條直線，然后選擇需要重新排列的點(diǎn)列，點(diǎn)擊Apply，所選擇點(diǎn)列將重新排列在選定直線上。單元定向〔OrientElements〕：該功能可以將查找出來(lái)的定向不正確的單元重新定向，但不適用3D類型模型。對(duì)話框中選擇問(wèn)題單元，選擇翻轉(zhuǎn)法線，單擊Apply既可補(bǔ)洞〔FillHole〕：創(chuàng)立三角形單元來(lái)填補(bǔ)網(wǎng)格上存在的孔洞或縫隙缺陷。首先選擇模型上的洞或縫隙的邊界線，手動(dòng)選擇所有邊界點(diǎn)。或者選擇邊界上一個(gè)節(jié)點(diǎn)，單擊Search按鈕，自動(dòng)搜索缺陷邊界。完成后單擊Apply，既可在該位置生產(chǎn)三角形單元，完成修補(bǔ)自由邊粘合平滑節(jié)點(diǎn)：將與選定節(jié)點(diǎn)有關(guān)聯(lián)的單元進(jìn)行重新劃分網(wǎng)格，目的是得到更加均勻的網(wǎng)格分布，以便于計(jì)算。創(chuàng)立一維單元〔Cratebeams):通過(guò)存在兩節(jié)點(diǎn)來(lái)創(chuàng)立一維單元〔一維單元在冷卻系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)中廣泛使用〕。分別在對(duì)話框中輸入創(chuàng)立一維單元的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)既可復(fù)原網(wǎng)格〔Projectmesh)：當(dāng)某一網(wǎng)格單元背離模型外表時(shí)，或不遵循模型外表，該命令可以復(fù)原網(wǎng)格遵循模型外表。如果導(dǎo)入模型為STL格式，該功能無(wú)效。創(chuàng)立三角形單元〔Createtriangles):通過(guò)存在的節(jié)點(diǎn)創(chuàng)立三角形單元。刪除單元(DeleteEntities):用以刪除選定的網(wǎng)格單元。去除節(jié)點(diǎn)(PurgeNodes):用以去除網(wǎng)格模型中與其它單元沒(méi)有任何聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)格缺陷診斷為了更好地對(duì)網(wǎng)格存在的缺陷進(jìn)行處理，Moldflow提供了豐富的網(wǎng)格缺陷診斷工具，將它們與網(wǎng)格處理工具結(jié)合，可以很好地解決網(wǎng)格缺陷問(wèn)題。網(wǎng)格診斷菜單如下圖縱橫比診斷選擇Mesh菜單中的縱橫比診斷〔AspectRatioDiagnostic〕彈出如下對(duì)話框，在對(duì)話框中分別定義診斷報(bào)告中將顯示單元縱橫比的最大、最小值。〔推薦最小值一欄空白，這樣可顯示比最小縱橫比值的的單元〕采用Display顯示診斷結(jié)果，系統(tǒng)將用不同顏色的引出線指出縱橫比大小不同的單元。單擊引出線，可選中存在縱橫比缺陷單元。采用Text方式，Moldflow將診斷結(jié)果以文本的方式在對(duì)話框中給出。重疊單元診斷〔OverlappingElementsdiagnostic)如以下圖所示網(wǎng)格定向診斷〔MeshOrientationDiagnostic〕圖形顯示及文本顯示網(wǎng)格連通性診斷〔MeshConnectivityDiagnostic〕圖形及文本顯示網(wǎng)格自由邊診斷〔FreeEdgesDiagnostic〕該診斷可以顯示網(wǎng)格模型中自由邊存在位置，也可顯示非交疊邊〔選中復(fù)選框〕網(wǎng)格厚度診斷〔MeshThicknessDiagnostic〕只能以圖形方式顯示

網(wǎng)格出現(xiàn)次數(shù)診斷〔OccurrenceNumberDiagnostic〕顯示網(wǎng)格模型中任意一局部實(shí)際出現(xiàn)次數(shù)，僅對(duì)一模多腔產(chǎn)品有意義。網(wǎng)格匹配